DE102013209093A1 - Method for producing a mask for a lithographic illumination system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend folgende Schritte: a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird; b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten (PM) auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate; c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten (PM), so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden; und e) Erstellen der Maske, wobei die Strukturgröße (b) auf der Maske an einem Ort gegeben ist durch eine definierte Interpolation von Strukturgrößen (b) auf der Maske an den Feldpunkten (PM).Method for producing a mask for a lithographic illumination system, comprising the following steps: a) setting an intensity variation device in such a way that an illumination intensity that is as uniform as possible is provided; b) determining an illumination direction distribution at a defined number of field points (PM) on the mask as a function of a first coordinate after averaging over a second coordinate; c) calculating structure sizes at the field points (PM), so that structures of the desired size are obtained in the resist image; and e) creating the mask, the structure size (b) on the mask at one location being given by a defined interpolation of structure sizes (b) on the mask at the field points (PM).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem.The invention relates to a method for producing a mask for a lithographic illumination system.
Stand der TechnikState of the art
Bei der Verwendung von nach dem Stand der Technik hergestellten Masken für lithographische Beleuchtungssysteme kommt es aufgrund von Inhomogenitäten der Beleuchtung der Maske im benutzten Beleuchtungssystem zu hochfrequenten Fehlern der Strukturen, die auf einem Wafer gedruckt werden. „Hochfrequent” bedeutet in diesem Zusammenhang mit einer höheren Ortsfrequenz, als es der möglichen Auflösung einer im Beleuchtungssystem vorhandenen Intensitätsvariationseinrichtung entspricht. An einer bestimmten Anzahl von Feldpunkten wird die Strukturen mit den gewünschten Breiten gedruckt, zwischen diesen Feldpunkten treten jedoch Abweichungen der gedruckten Strukturbreiten zu den gewünschten Breiten auf.The use of prior art masks for lithographic lighting systems results in high frequency errors of the structures printed on a wafer due to inhomogeneities of the illumination of the mask in the illumination system used. In this context, "high-frequency" means a higher spatial frequency than corresponds to the possible resolution of an intensity variation device present in the illumination system. At a certain number of field points, the structures are printed with the desired widths, but deviations of the printed structure widths to the desired widths occur between these field points.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Masken für ein lithographisches Beleuchtungssystem bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved method of making masks for a lithographic lighting system.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend folgende Schritte:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden; und
- d) Erstellen der Maske, wobei die Strukturgröße auf der Maske an einem Ort gegeben ist durch eine definierte Interpolation von Strukturgrößen auf der Maske an den Feldpunkten.
- a) setting an intensity variation device such that the most uniform possible illumination intensity is provided;
- b) determining a lighting direction distribution at a defined number of field points on the mask as a function of a first coordinate after averaging over a second coordinate;
- c) calculating structure sizes at the field points, so that structures of the desired size are obtained in the paint image; and
- d) Creating the mask, wherein the feature size on the mask is given at a location by a defined interpolation of feature sizes on the mask at the field points.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend folgende Schritte:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden;
- d) Bestimmen der Beleuchtungsintensität an einer möglichst großen Anzahl von Feldpunkten; und
- e) Erstellen der Maske unter Berücksichtigung einer Korrektur der Strukturgrößen gemäß folgender mathematischer Beziehung:
- Δb
- Korrektur der Strukturgröße
- CD
- gewünschte Strukturbreite
- MEEF
- Mask-Error-Enhancement-Factor
- NILS
- Normalised-Intensity-Logarithm-Squared
- β
- Vergrößerungsmaßstab
- ΔI(x)/I
- Restintensitätsfehler als Funktion der x-Koordinate
- a) setting an intensity variation device such that the most uniform possible illumination intensity is provided;
- b) determining a lighting direction distribution at a defined number of field points on the mask as a function of a first coordinate after averaging over a second coordinate;
- c) calculating structure sizes at the field points, so that structures of the desired size are obtained in the paint image;
- d) determining the illumination intensity at the largest possible number of field points; and
- e) Creation of the mask taking into account a correction of the feature sizes according to the following mathematical relationship:
- .DELTA.b
- Correction of the structure size
- CD
- desired structure width
- MEEF
- Mask error enhancement factor
- NILS
- Normalized Intensity Logarithm-Squared
- β
- magnification
- .DELTA.I (x) / I
- Residual intensity error as a function of the x-coordinate
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden;
- d) Bestimmen der Beleuchtungsintensität an einer möglichst großen Anzahl von Feldpunkten;
- e) definiertes Interpolieren von Strukturgrößen auf der Maske an den jedem Feldpunkt nächstgelegenen beiden Feldpunkten; und
- f) Erstellen der Maske unter Berücksichtigung einer Korrektur der Strukturgrößen gemäß folgender mathematischer Beziehung:
- Δb
- Korrektur der Strukturgröße auf der Maske
- CD
- gewünschte Strukturbreite
- MEEF
- Mask-Error-Enhancement-Factor
- NILS
- Normalised-Intensity-Logarithm-Squared
- β
- Vergrößerungsmaßstab
- ΔI(x)/I
- Restintensitätsfehler als Funktion der x-Koordinate
- a) setting an intensity variation device such that the most uniform possible illumination intensity is provided;
- b) determining a lighting direction distribution at a defined number of field points on the mask as a function of a first coordinate after averaging over a second coordinate;
- c) calculating structure sizes at the field points, so that structures of the desired size are obtained in the paint image;
- d) determining the illumination intensity at the largest possible number of field points;
- e) defined interpolation of feature sizes on the mask at the two field points closest to each field point; and
- f) Creation of the mask taking into account a correction of the feature sizes according to the following mathematical relationship:
- .DELTA.b
- Correction of the structure size on the mask
- CD
- desired structure width
- MEEF
- Mask error enhancement factor
- NILS
- Normalized Intensity Logarithm-Squared
- β
- magnification
- .DELTA.I (x) / I
- Residual intensity error as a function of the x-coordinate
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.Preferred embodiments of the method according to the invention are the subject of subclaims.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an allen Feldpunkten, an denen eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, durchgeführt wird. Vorteilhaft werden auf diese Weise erfindungsgemäße Interpolationen zwischen einer hohen Anzahl von Feldpunkten durchgeführt und dadurch bereits geringe CD-Fehler weitestgehend kompensiert.An advantageous development of the method according to the invention provides that in step b) the determination of the illumination direction distribution is carried out at all field points at which an independent intensity adaptation is possible. Advantageously, in this way according to the invention, interpolations are carried out between a large number of field points and thus even small CD errors are largely compensated.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer Anzahl von Feldpunkten (PM) im Bereich zwischen drei und fünf durchgeführt wird. Mit dieser spezifischen Auswahl von Feldpunkten wird eine Reduktion von Maskenauslegungsfeldpunkten durchgeführt und dadurch der Rechenaufwand bedeutsam verringert.A further preferred embodiment of the method according to the invention provides that in step b) the determination of the illumination direction distribution at a number of field points (PM) in the range between three and five is performed. With this specific selection of field points, a reduction of mask design field points is performed, thereby significantly reducing the computational effort.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt e) zwischen den Feldpunkten (PM) die Interpolation der Strukturgrößen eine aus: linear, quadratisch, parabelförmig ist. Vorteilhaft können dadurch mehrere bekannte Interpolationsverfahren durchgeführt werden, wobei dadurch sehr variabel Interpolationserfordernisse berücksichtigt werden können.A further advantageous development of the method according to the invention provides that in step e) between the field points (PM) the interpolation of the feature sizes is one of: linear, square, parabolic. Advantageously, several known interpolation methods can thereby be carried out, whereby very variable interpolation requirements can be taken into account.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an einem oder an allen Feldpunkten, an denen eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, durchgeführt wird. Vorteilhaft können dadurch unterschiedlich große Verbesserungspotentiale der Maskenkorrektur gehoben werden.A further advantageous development of the method according to the invention provides that in step b) the determination of the illumination direction distribution is carried out at one or at all field points at which an independent intensity adjustment is possible. Advantageously, different levels of improvement of the mask correction can be lifted.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass die Feldpunkte (P) in der Mitte der Maske +/– des 2/3 Retikelhalbmessers oder einer der Feldpunkte am Rand der Maske angeordnet ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft berücksichtigt werden, in welchem Bereich der Maske das Korrekturbedürfnis für die Maske am größten ist.Further preferred embodiments of the method according to the invention provide that the field points (P) are arranged in the center of the mask +/- of the 2/3 reticle radius or one of the field points at the edge of the mask. In this way, it can be advantageously taken into account in which region of the mask the correction requirement for the mask is greatest.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.The invention will be described in detail below with further features and advantages with reference to several figures. All described or illustrated features alone or in any combination form the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency, and regardless of their formulation or representation in the Description or in the figures. The figures are primarily intended to illustrate the principles essential to the invention.
In den Figuren zeigt:In the figures shows:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Lithographische Beleuchtungssysteme umfassen üblicherweise eine Intensitätsvariationseinrichtung mit mehreren, beispielsweise 25 Fingern, wobei jeder der Finger eine definierte Breite, die dem Wert des Abstands, den die einzelnen Finger der Intensitätsvariationseinrichtung voneinander haben, aufweist. Jeder Finger besitzt an der vorderen Kante, also dort, wo der Finger in das Beleuchtungslicht geschoben wird, eine Krümmung, die einer Projektion der Krümmung des Objektfeldes des Projektionsobjektivs entspricht. Nicht berücksichtigt wird, dass sich die Finger aufgrund von geometrischen Verhältnissen teilweise überlappen.Lithographic illumination systems typically include an intensity variation device having a plurality of, for example, 25 fingers, each of the fingers having a defined width that is equal to the value of the distance that the individual fingers of the intensity varying device are from each other. Each finger has a curvature corresponding to a projection of the curvature of the object field of the projection lens at the front edge, ie where the finger is pushed into the illumination light. It is not taken into account that the fingers partly overlap due to geometric conditions.
Im weiteren werden Fernfelder von drei unterschiedlichen Lichtquellen A, B und C mit unterschiedlichen Leuchtcharakteristika (z. B. Plasmaquellen mit verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen bzw. Ausrichtungen) betrachtet.In the following, far fields of three different light sources A, B and C with different light characteristics (eg plasma sources with different geometrical configurations or orientations) are considered.
Bekannt ist, dass für ein Drucken von gewünschten Strukturen in einem Lithographieprozess zunächst eine Maske ausgelegt werden muss. Dies bedeutet, dass Strukturgrößen auf der Maske berechnet werden müssen, und zwar basierend auf dem Wissen über die gewünschten Strukturen, die auf dem Wafer gedruckt werden sollen, sowie auf einer Annahme über eine Beleuchtungsintensität und eine Beleuchtungsrichtungsverteilung („Beleuchtungspupille”). Wird die Maske beim Lithographieprozeß genau mit dieser Beleuchtungspupille und Beleuchtungsintensität beleuchtet, ergeben sich Strukturen auf dem Wafer, die exakt die gewünschte Größe besitzen. Häufig unterscheidet sich die angenommene Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung von der tatsächlichen Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung, weil eine Berücksichtigung der tatsächlichen Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung zu kompliziert wäre.It is known that a mask must first be designed for printing desired structures in a lithographic process. This means that feature sizes are calculated on the mask based on the knowledge of the desired structures to be printed on the wafer as well as an assumption about illumination intensity and illumination direction distribution ("illumination pupil"). If the mask is illuminated precisely with this illumination pupil and illumination intensity during the lithography process, structures result on the wafer which have exactly the desired size. Frequently, the assumed illumination intensity and / or illumination direction distribution differs from the actual illumination intensity and / or illumination direction distribution, because considering the actual illumination intensity and / or illumination direction distribution would be too complicated.
Die im folgenden Ausführungsbeispiel betrachteten Strukturen sind 18 nm Linien mit einer Periodenlänge (engl. pitch) zwischen 36 nm und 126 nm. Es werden 100 verschiedene Strukturen betrachtet, und zwar jeweils 50 verschiedene Periodenlängen in horizontaler und vertikaler Orientierung.The structures considered in the following embodiment are 18 nm lines with a pitch between 36 nm and 126 nm. 100 different structures are considered, in each case 50 different period lengths in horizontal and vertical orientation.
Vor der Maskenauslegung wird mittels der Intensitätsvariationseinrichtung ein örtlich im Wesentlichen konstantes Intensitätsprofil der Beleuchtung des Retikels eingestellt, so dass eine Uniformität bestmöglich korrigiert ist. Dies kann auch per Simulation durchgeführt werden. Es wird dabei eine Stellung der Finger der Intensitätsvariationseinrichtung derart gesucht, dass an allen Feldpunkten P im Wesentlichen dieselbe scanintegrierte Intensität erhalten wird. Da die Finger nur entlang einer Richtung verfahren werden können und damit nur ein Freiheitsgrad vorhanden ist, kann pro Finger auch nur die Intensität an einem Feldpunkt PU frei gewählt werden. Angenommen wird, dass sich dieser Feldpunkt PU jeweils in der Mitte des Fingers befindet. Von allen Feldpunkten P kann als nur an bestimmten Feldpunkten PU, deren Anzahl durch die Anzahl der Finger bestimmt ist, eine gewünschte Intensität sichergestellt werden.Before the mask design, a locally substantially constant intensity profile of the illumination of the reticle is adjusted by means of the intensity variation device, so that a uniformity is corrected as best as possible. This can also be done by simulation. In this case, a position of the fingers of the intensity variation device is sought in such a way that substantially the same scan-integrated intensity is obtained at all field points P. Since the fingers can only be moved along one direction and thus only one degree of freedom is present, only the intensity at a field point PU can be freely selected per finger. It is assumed that this field point PU is in each case in the middle of the finger. Of all field points P, a desired intensity can be ensured only at certain field points PU whose number is determined by the number of fingers.
Da die Beleuchtungsrichtungsverteilung und die Beleuchtungsintensität örtlich nicht konstant sind, würde sich bei einer Maskenauslegung unter den oben angegebenen Voraussetzungen an jedem Feldort eine unterschiedliche Strukturbreite auf der Maske ergeben, wenn die selbe Struktur auf dem Wafer gedruckt werden soll. Untersucht werden folgende, im Stand der Technik bekannten zwei Optionen:
- 1. An jedem der beispielsweise 25 Feldpunkte PU wird die ideale Maskenauslegung bestimmt, d. h., dass pro Finger der Intensitätsvariationseinrichtung eine eigene Maskenauslegung durchgeführt wird. Die entsprechende Maske wird an jedem Feldort P verwendet, der vom betreffenden Finger überdeckt wird.
- 2. Nur in Feldmitte (Feldpunkt P0) wird eine Maskenauslegung durchgeführt, wobei diese Maske dann für jeden Feldort verwendet wird.
- 1. At each of the example 25 field points PU, the ideal mask design is determined, ie, a separate mask design is performed per finger of the intensity variation device. The corresponding mask is used at each field location P, which is covered by the respective finger.
- 2. Only in the middle of the field (field point P0) is a mask design carried out, this mask then being used for each field location.
Die
Man erkennt in
Wird hingegen, wie in
Der CD-Fehler für Feldpunkte P, die zwischen den Feldpunkten PU liegen, ist in
Die Maskenauslegung basiert auf einer Berechnung von Luftbildern und ist daher numerisch anspruchsvoll. Daher werden von Maskenherstellern zu einer Reduzierung des Rechenaufwands regelbasierte Maskenanpassungen verwendet. Bei diesen wird eine mittels einer Luftbildberechnung ausgelegte Maske genommen und mittels einfacher numerischer Regeln angepasst. Aufgrund der Einfachheit dieser Regeln erfordert diese Art von Maskenanpassung vorteilhaft nur eine geringe Rechenzeit.The mask design is based on a calculation of aerial images and is therefore numerically demanding. Therefore, mask manufacturers use rule-based mask adjustments to reduce computational effort. In these, a mask designed by means of an aerial image calculation is taken and adapted by means of simple numerical rules. Due to the simplicity of these rules, this type of mask adaptation advantageously requires only a small amount of computation time.
Der CD-Fehler für Feldpunkte P, die zwischen den Feldpunkten PU liegen, war in
Erkennbar ist, dass sich selbst bei einer Maskenauslegung an jedem Feldpunkt PU (siehe
Abweichungen der Beleuchtungsintensität, nachdem eine oben beschriebene Korrektur des Intensitätsprofils mittels einer Intensitätsvariationsvorrichtung durchgeführt worden ist, über das Retikel verteilt sind in
Bei einer systematischen Untersuchung der mittels herkömmlicher Maskenauslegungen erreichter CD-Fehler ergeben sich für die CD-Fehler die in den
Dargestellt sind in den
In den
Wie bereits weiter oben erwähnt, ist ein Hauptgrund für die großen Werte der CD-Fehler an Feldpunkten P zwischen den Feldpunkten PU die Variation der Beleuchtungsintensität und bis zu einem gewissen Grad auch der Beleuchtungsrichtungsverteilung über die Breite jedes Fingers der Intensitätsvariationseinrichtung.As already mentioned above, one main reason for the large values of the CD errors at field points P between the field points PU is the variation of the illumination intensity and, to a certain extent, the illumination direction distribution across the width of each finger of the intensity variation device.
Eine Intensitätsvariation ΔI kann mittels des so genannten NILS (engl. Normalised-Intensity-Logartihm-Squared) gemäß folgender mathematischer Beziehung in eine Vorhersage für die CD-Variation ΔCD einer Struktur umgerechnet werden: An intensity variation ΔI can be converted into a prediction for the CD variation ΔCD of a structure by means of the so-called normalized intensity logarithm squared (NILS) according to the following mathematical relationship:
Der NILS kann gemäß folgender mathematischer Beziehung direkt aus dem Profil I(x) der Luftbildintensität der betreffenden Struktur berechnet werden: wobei der Ausdruck an der Position x0, an dem die Linienkante gedruckt werden soll, berechnet werden muss. Der NILS-Wert für jede Struktur kann somit ohne Mehraufwand bei der Maskenauslegung berechnet werden, wobei dieses häufig bereits automatisch geschieht.The NILS can be calculated directly from the profile I (x) of the aerial image intensity of the structure concerned, according to the following mathematical relationship: the expression has to be calculated at the position x0 where the line edge is to be printed. The NILS value for each structure can thus be calculated without additional overhead in the mask design, which often happens automatically.
Mittels Gleichung (1) kann also ein Intensitätsprofil, wie es zum Beispiel in
Der so genannte MEEF (engl. Mask-Error-Enhancement-Factor) gibt an, wie stark sich die Breite einer auf dem Wafer gedruckten Struktur ändert, wenn sich die Breite b einer Struktur auf der Maske ändert. Für die CD-Variation gilt:
Andere bekannte Definitionen des MEEF ziehen den Vergrößerungsmaßstab β in die Größe des MEEF ein. Auch der MEEF kann während der Maskenauslegung vorteilhaft ohne Mehraufwand berechnet werden. Die Werte für NILS und MEEF stehen somit für jede Struktur getrennt an jedem Feldpunkt PM, an dem eine Maskenauslegung durchgeführt wurde, zur Verfügung. Durch eine Kombination der Gleichungen (1) und (3) kann somit eine Korrektur der Maskenbreiten berechnet werden, die den Effekt der örtlichen Intensitätsvariation kompensiert: Other known definitions of the MEEF include the magnification β in the size of the MEEF. Also, the MEEF can be calculated during the mask design advantageously without additional effort. The values for NILS and MEEF are thus available for each structure separately at each field point PM on which a mask design has been performed. By combining the equations (1) and (3), a correction of the mask widths can be calculated, which compensates the effect of the local intensity variation:
Wird die Korrektur gemäß Gleichung (4) durchgeführt, so ergeben sich die erfindungsgemäß erreichten Ergebnisse, wie sie in den
Die Gleichung (4) beschreibt eine regelbasierte Maskenanpassung, die zu einer Korrektur von Strukturgrößen auf der Maske vorteilhaft ohne größeren Aufwand durchführbar ist. Dieses Vorgehen erfordert zudem vorteilhaft keine Änderung der bekannten Prozesse der Maskenhersteller.Equation (4) describes a rule-based mask adaptation, which can advantageously be carried out for a correction of feature sizes on the mask without much effort. This procedure also advantageously requires no change in the known processes of the mask manufacturer.
Verläufe von erfindungsgemäß reduzierten CD-Fehlern sind in den
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Korrekturverfahren kann nicht besser werden als der Wert der CD-Fehler, der sich an den Feldpunkten PU der Finger der Intensitätsvariationseinrichtung ergibt. Dieser Mindest-CD-Fehler ergibt sich aus der ortsabhängigen Veränderung der Beleuchtungsrichtungsverteilung.The correction method proposed according to the invention can not be better than the value of the CD errors which results at the field points PU of the fingers of the intensity variation device. This minimum CD error results from the location-dependent change in the illumination direction distribution.
Wird an jedem Feldpunkt PU eine Maskenauslegung durchgeführt (siehe
Wird hingegen nur in Feldmitte eine Maskenauslegung durchgeführt, so ist der Mindest-CD Fehler deutlich größer. Auch wenn die Verringerung des hochfrequenten Beitrags zum CD-Fehler ähnlich gut ist, d. h., dass die absolute Differenz der CD-Fehler der
Die beiden bisher beschriebenen Optionen waren, dass entweder an jedem Feldpunkt PU oder nur in Feldmitte P0 eine Maskenauslegung durchgeführt wird. Die Variante, an jedem Feldpunkt PU eine Maskenauslegung durchführen, kann aufgrund des notwendigen Rechenaufwands nicht immer praktikabel sein. Wird die Maske dagegen nur in Feldmitte durch Luftbildberechnungen ausgelegt, so kann der sich durch die Feldabhängigkeit der Beleuchtungsrichtungsverteilung nicht durch Gleichung (4) korrigierbare CD-Fehler je nach Anwendung und Fernfeld unerwünscht groß sein.The two options described so far were that a mask design is carried out either at each field point PU or only in the middle of the field P0. The variant of performing a mask interpretation at each field point PU can not always be practicable because of the necessary computational effort. If, on the other hand, the mask is only designed in the middle of the field by means of aerial image calculations, the CD error which can not be corrected by equation (4) due to the field dependence of the illumination direction distribution can be undesirably large depending on the application and the far field.
Daher wird als eine weitere Alternative noch eine dritte Option vorgeschlagen, welche vorsieht, dass die Maskenauslegung an drei Feldpunkten PM durchgeführt wird, beispielsweise in Feldmitte sowie +/–2/3 des Retikelhalbmessers bzw. +/–4/5 des Retikelhalbmessers. Die Strukturgröße auf der Maske, bevor dann eventuell noch eine Korrektur nach Gleichung (4) durchgeführt wird, wird durch eine vordefinierte Interpolation (z. B. lineare, quadratische, parabelförmige, usw. Interpolation) der Strukturgröße auf der Maske an den beiden nächstliegenden der drei Auslegungsfeldpunkte PM oder der drei Auslegungsfeldpunkte PM bestimmt. Auch die Verwendung von nur zwei Auslegungsfeldpunkten PM ist denkbar, genau wie die Verwendung mehr als drei Auslegungsfeldpunkten PM möglich ist.Therefore, as a further alternative, a third option is proposed, which provides that the mask design is carried out at three field points PM, for example in the middle of the field and +/- 2/3 of the Retikelhalbmessers or +/- 4/5 of Retikelhalbmessers. The feature size on the mask before then possibly a correction according to equation (4) is performed by a predefined interpolation (eg, linear, quadratic, parabolic, etc. interpolation) of the feature size on the mask at the two nearest determines three design field points PM or the three design field points PM. The use of only two design field points PM is also conceivable, just as the use of more than three design field points PM is possible.
Die
Eine weitere Alternative ist es, jeweils zwei der drei Maskenauslegungsstützpunkte an den Rand des genutzten Retikelbereichs zu legen. Diese Wahl bietet sich insbesondere dann an, wenn der Verlauf des CD-Fehlers durch das Verhalten am Rand bestimmt wird. Dieser Fall ist in
Als eine weitere Alternative sind in den
Zusammenfassend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem vorgeschlagen, mit dem hochfrequente Beiträge zu einem CD-Fehler im Wesentlichen vollständig entfernt werden können, indem regelbasierte Maskenanpassungen durchgeführt werden. Derartige regelbasierte Maskenanpassungen sind Standardprozesse bei Maskenherstellern, wobei die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Regeln der Korrektur nach Gleichung (4) bzw. der Interpolation vorteilhaft ohne großen Zusatzaufwand durchgeführt werden können.In summary, a method for producing a mask for a lithographic illumination system according to the invention is proposed, with which high-frequency contributions to a CD error can be substantially completely removed by performing rule-based mask adjustments. Such rule-based mask adjustments are standard processes with mask manufacturers, whereby the rules proposed according to the invention for the correction according to equation (4) or the interpolation can advantageously be carried out without much additional effort.
Im Ergebnis verbleibt als Resteffekt für den CD-Fehler ein langreichweitiger, d. h. niederfrequenter Kurvenverlauf mit einer typischen Periode von ca. einer halben Retikelbreite. Dieser Resteffekt könnte vollständig entfernt sein, wenn eine Maskenauslegung an hinreichend vielen Feldpunkten durchgeführt werden würde. Dies ist jedoch häufig vom Rechenaufwand nicht praktikabel. Daher wurde als eine Abwandlung der Erfindung gezeigt, dass mit einer Maskenauslegung an lediglich drei Feldpunkten mit anschließender Maskenauslegungskorrektur eine deutliche Verbesserung des CD-Fehlers erreicht werden kann.As a result, as a residual effect for the CD error, a long-range, d. H. low-frequency curve with a typical period of about half the reticle width. This residual effect could be completely removed if a mask design were performed on a sufficient number of field points. However, this is often impractical from the computational effort. Therefore, as a modification of the invention it has been shown that with a mask design at only three field points with subsequent mask designation correction a significant improvement of the CD error can be achieved.
Vorteilhaft ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens somit möglich, mit einfachen, wenig Rechenaufwand erfordernden regelbasierten Korrekturverfahren verbesserte Masken zu erzeugen, die besser mit bekannten Beleuchtungssystemen (z. B. EUV-Beleuchtungssysteme) zusammenarbeiten bzw. deren Möglichkeiten besser auszunützen vermögen.Advantageously, it is thus possible by means of the method according to the invention to produce improved masks with simple, low-computation-requiring rule-based correction methods which cooperate better with known illumination systems (eg EUV illumination systems) or better exploit their possibilities.
Der Fachmann wird die beschriebenen Merkmale geeignet abändern oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.The person skilled in the art will suitably modify or combine the described features without departing from the essence of the invention.
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